專(zhuān)利名稱(chēng)：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，具備從背面對(duì)顯示圖像的液晶面板進(jìn)行照射的背光源，根據(jù)所顯示的圖像信號(hào)進(jìn)行背光源的亮度調(diào)整。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置，與CRT和等離子體顯示面板等自發(fā)光型的顯示裝置不同，采用具備不發(fā)光的液晶面板(光透射型的光調(diào)制元件)和在其背面照射面板的背光源的結(jié)構(gòu)。通常，與圖像信號(hào)無(wú)關(guān)地使背光源以恒定的明亮度發(fā)光，根據(jù)圖像信號(hào)的明亮度相應(yīng)地控制液晶面板的光透射率，由此顯示所期望的明亮度的圖像。因此，即使是較暗的圖像，背光源的耗電也不會(huì)減小，而是恒定地消耗，電力效率不好。作為其對(duì)策提出了一種技術(shù)，使背光源的明亮度(以下也表達(dá)為背光源亮度)可變，通過(guò)根據(jù)輸入圖像信號(hào)的振幅電平而相應(yīng)地對(duì)背光源的明亮度和液晶面板的信號(hào)振幅(光透射率)兩者進(jìn)行控制，來(lái)降低耗電、提高畫(huà)質(zhì)。此外，也已知一種技術(shù)，將顯示畫(huà)面和背光源劃分為多個(gè)區(qū)域(area)，按每個(gè)區(qū)域，根據(jù)圖像信號(hào)相應(yīng)地控制背光源的明亮度(區(qū)域控制，或者稱(chēng)為local dimming)。
區(qū)域控制中的問(wèn)題在于，在最大亮度的背光源的附近存在不點(diǎn)亮的光源的情況下，因?yàn)橐壕姘宓膶?duì)比度(光透射率的可變范圍)不是無(wú)窮大的，所以會(huì)產(chǎn)生不自然的黑色泛白(黑色發(fā)灰)的現(xiàn)象。例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，為了防止發(fā)生黑色泛白，而采用具有鄰接區(qū)域點(diǎn)亮單元的結(jié)構(gòu)，對(duì)于與基于圖像信號(hào)點(diǎn)亮的劃分區(qū)域鄰接的非點(diǎn)亮區(qū)域的一定寬度的鄰接區(qū)域，以比點(diǎn)亮的劃分區(qū)域的亮度小的亮度使背光源點(diǎn)亮。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2008-51905號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容
作為區(qū)域控制的技術(shù)問(wèn)題，除了上述黑色泛白之外還有白色峰值亮度不足的現(xiàn)象。這是在黑背景(低亮度)中只存在一部分白圖像(高亮度峰值部分)時(shí)，白圖像的背光源亮度不足，導(dǎo)致白圖像的清晰感不足的問(wèn)題。其原因在于，在區(qū)域控制中各區(qū)域之間照明光彼此漏入，在區(qū)域之間彼此供給照明光。該漏入量，在畫(huà)面內(nèi)的亮度分布均勻的情況(例如全畫(huà)面白顯示時(shí))下，在區(qū)域之間彼此共享約5%左右的光。與此相對(duì)，在畫(huà)面內(nèi)的亮度分布不均勻的情況下，區(qū)域之間的漏入僅為從高亮度區(qū)域到低亮度區(qū)域這一個(gè)方向。其結(jié)果，在白圖像與黑圖像鄰接的情況下，對(duì)于白圖像(高亮度區(qū)域)來(lái)說(shuō)，從黑圖像(低亮度區(qū)域)漏入的照明光變少，所以會(huì)產(chǎn)生白圖像的亮度不足的問(wèn)題。例如在1個(gè)白圖像區(qū)域的周?chē)渴呛趫D像的情況下，因?yàn)闆](méi)有來(lái)自鄰接的4個(gè)黑圖像區(qū)域的漏光的供給，所以與全白顯示時(shí)相比白圖像區(qū)域中亮度降低共計(jì)20% (4X5%)0
上述區(qū)域之間的漏光的作用，對(duì)于黑圖像也會(huì)助長(zhǎng)上述黑色泛白現(xiàn)象。這是因?yàn)椋?在黑圖像與白圖像鄰接的情況下，對(duì)于黑圖像這樣的低亮度區(qū)域，從白圖像這樣的高亮度區(qū)域漏入的照明光會(huì)與黑圖像本身的照明光疊加，所以黑圖像的亮度不能充分降低。這一點(diǎn)在黑圖像被白背景包圍時(shí)特別顯著，從鄰接的4個(gè)白圖像區(qū)域進(jìn)入共計(jì)20%的漏光。其結(jié)果，與上述液晶面板的對(duì)比度特性共同作用，使黑圖像的泛白更加明顯。
上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1的技術(shù)，對(duì)于因液晶面板的對(duì)比度特性引起的問(wèn)題是有效的，但沒(méi)有考慮到因區(qū)域之間的照明光漏入引起的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于提供一種液晶顯示裝置，防止因區(qū)域之間的照明光的漏入而引起的亮度不足和黑色泛白。
本發(fā)明的液晶顯示裝置，具有顯示圖像的液晶面板和對(duì)該液晶面板照射光的背光源，液晶面板的顯示畫(huà)面被劃分為多個(gè)區(qū)域，背光源由與該區(qū)域?qū)?yīng)的多個(gè)背光源單元構(gòu)成，該液晶顯示裝置具備區(qū)域控制部，基于各區(qū)域的圖像信號(hào)的亮度水平，個(gè)別地設(shè)定對(duì)應(yīng)的背光源單元的光源亮度；峰值亮度檢測(cè)部，檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的亮度水平為第一閾值以上的峰值亮度區(qū)域；周邊亮度檢測(cè)部，檢測(cè)與峰值亮度區(qū)域鄰接的周邊區(qū)域的亮度水平；和峰值亮度修正部，對(duì)區(qū)域控制部所設(shè)定的背光源單元的光源亮度進(jìn)行修正，其中，該峰值亮度修正部，在周邊區(qū)域的亮度水平的平均值為第二閾值以下時(shí)進(jìn)行修正，以使與峰值亮度區(qū)域?qū)?yīng)的背光源單元的光源亮度增大。
此外，本發(fā)明的液晶顯示裝置，具有顯示圖像的液晶面板和對(duì)該液晶面板照射光的背光源，液晶面板的顯示畫(huà)面被劃分為多個(gè)區(qū)域，背光源由與該區(qū)域?qū)?yīng)的多個(gè)背光源單元構(gòu)成，該液晶顯示裝置具備區(qū)域控制部，基于各區(qū)域的圖像信號(hào)的亮度水平，個(gè)別地設(shè)定對(duì)應(yīng)的背光源單元的光源亮度；峰值亮度檢測(cè)部，檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的亮度水平為第四閾值以下的峰值亮度區(qū)域；周邊亮度檢測(cè)部，檢測(cè)與峰值亮度區(qū)域鄰接的周邊區(qū)域的亮度水平； 和峰值亮度修正部，對(duì)區(qū)域控制部所設(shè)定的背光源單元的光源亮度進(jìn)行修正，其中，該峰值亮度修正部，在周邊區(qū)域的亮度水平的平均值為第五閾值以上時(shí)進(jìn)行修正，以使與峰值亮度區(qū)域?qū)?yīng)的背光源單元的光源亮度減小。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種液晶顯示裝置，防止因區(qū)域之間的照明光的漏入而引起的亮度不足和黑色泛白。



5..周邊亮度檢測(cè)部
6..區(qū)域控制部
7..峰值亮度修正部
8..空間濾波器
9..峰值亮度計(jì)時(shí)器
10 背光源驅(qū)動(dòng)部
11 背光源
12 背光源亮度計(jì)算部
13 圖像信號(hào)修正部
14 液晶面板控制部
15 液晶面板
16 微機(jī)(控制器)
20 區(qū)域
21 背光源單元
22 LED光源具體實(shí)施方式
以下用

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個(gè)實(shí)施例的框圖。液晶顯示裝置具備按照輸入的圖像信號(hào)顯示圖像的液晶面板15，和從背面照射液晶面板15的背光源11。在輸入部中，包括輸入圖像信號(hào)的圖像信號(hào)輸入部1，檢測(cè)輸入的圖像信號(hào)的區(qū)域內(nèi)的亮度水平(luminance level，亮度等級(jí))的區(qū)域內(nèi)亮度檢測(cè)部2，計(jì)算畫(huà)面整體的亮度水平 APL(Average Picture Level)的APL計(jì)算部3，檢測(cè)畫(huà)面內(nèi)成為峰值亮度的區(qū)域的峰值亮度檢測(cè)部4，和檢測(cè)與峰值亮度區(qū)域鄰接的周邊區(qū)域的亮度水平的周邊亮度檢測(cè)部5。作為背光源11的控制信號(hào)系統(tǒng)，具有針對(duì)背光源11生成每個(gè)區(qū)域的控制信號(hào)的區(qū)域控制部 6，和驅(qū)動(dòng)背光源11的背光源驅(qū)動(dòng)部10。區(qū)域控制部6中，具有對(duì)峰值亮度區(qū)域的亮度信號(hào)進(jìn)行修正的峰值亮度修正部7，和對(duì)區(qū)域之間的亮度信號(hào)實(shí)施濾波處理的空間濾波器8。 此外，作為液晶面板15的圖像信號(hào)系統(tǒng)，具有基于每個(gè)區(qū)域的控制信號(hào)來(lái)計(jì)算背光源亮度 (每個(gè)區(qū)域的照明光的明亮度)的背光源亮度計(jì)算部12，和根據(jù)背光源亮度相應(yīng)地對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行修正的圖像信號(hào)修正部13，通過(guò)液晶面板控制部14驅(qū)動(dòng)液晶面板15。作為控制器的微機(jī)16，在使用峰值亮度計(jì)時(shí)器9的同時(shí)控制各部件的動(dòng)作。
本實(shí)施例中的背光源11，由具有LED光源的多個(gè)光源模塊(背光源單元)構(gòu)成，采用能夠使各背光源單元以不同的明亮度(背光源亮度)點(diǎn)亮的區(qū)域控制方式。為此，區(qū)域控制部6基于區(qū)域內(nèi)亮度檢測(cè)部2檢測(cè)到的每個(gè)區(qū)域的亮度水平，設(shè)定對(duì)應(yīng)的背光源單元的照明強(qiáng)度。此時(shí)，峰值亮度修正部7，基于峰值亮度檢測(cè)部4和周邊亮度檢測(cè)部5的檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)與周邊區(qū)域的亮度差較大的區(qū)域(峰值亮度區(qū)域)。其中，峰值亮度區(qū)域以高亮度區(qū)域(白圖像)和低亮度區(qū)域(黑圖像)雙方為對(duì)象。并且，對(duì)于與峰值亮度區(qū)域?qū)?yīng)的背光源單元，以增大或減小照明強(qiáng)度的方式進(jìn)行修正，將峰值亮度區(qū)域的白圖像或黑圖像調(diào)整為以本來(lái)的亮度顯示。
圖2是表示液晶面板和背光源單元的結(jié)構(gòu)例的圖，(a)表示顯示畫(huà)面，(b)表示背光源，(C)表示背光源單元的截面。
液晶面板的顯示畫(huà)面，被劃分為多個(gè)由像素群構(gòu)成的區(qū)域20。本例中，在畫(huà)面水平方向上劃分為6部分，畫(huà)面垂直方向上劃分為5部分，共劃分為30個(gè)矩形的區(qū)域20。
與此對(duì)應(yīng)的背光源的結(jié)構(gòu)為，將背光源單元21以矩陣狀在畫(huà)面水平方向上排列6 個(gè)、垂直方向上排列5個(gè)，以照射顯示畫(huà)面的對(duì)應(yīng)的區(qū)域20。在各背光源單元21的下部具有LED光源22 (此處以2個(gè)為1組)，以背光源單元為單位獨(dú)立控制光的強(qiáng)度。
背光源單元21，具備LED光源22、導(dǎo)光板23和反射板對(duì)。從LED光源22出射的光入射到導(dǎo)光板23，被反射板M反射并向圖中左方(以箭頭25表示)出射而成為液晶面板的照明光。LED光源22的出射光的強(qiáng)度，是通過(guò)改變從背光源驅(qū)動(dòng)部10供給的LED驅(qū)動(dòng)電流來(lái)控制的。
以下用2個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的背光源的亮度控制。
[實(shí)施例1]
實(shí)施例1中，說(shuō)明在低亮度背景圖像內(nèi)的高亮度圖像顯示中的高亮度區(qū)域的亮度控制。
圖3是用于表示本實(shí)施例的亮度控制的顯示畫(huà)面的一例，是孤立地存在1個(gè)高亮度區(qū)域的情況。
顯示畫(huà)面被劃分為12X6個(gè)區(qū)域，在低亮度背景圖像(黑圖像)中顯示有高亮度圖像(白圖像)。設(shè)高亮度圖像存在于1個(gè)區(qū)域B中，并將該區(qū)域B稱(chēng)為“峰值亮度區(qū)域”。 此外，將與峰值亮度區(qū)域B鄰接的周邊的低亮度圖像的區(qū)域C稱(chēng)為“周邊區(qū)域”。該畫(huà)面例中存在4個(gè)周邊區(qū)域C。另外，位于峰值亮度區(qū)域B的斜方向?qū)俏恢玫膮^(qū)域，因?yàn)楸舜藳](méi)有漏光(能夠忽略)所以不包括在周邊區(qū)域內(nèi)。
該顯示畫(huà)面中，按照現(xiàn)有的區(qū)域控制，區(qū)域B的背光源亮度較亮地點(diǎn)亮，區(qū)域C的背光源亮度較暗地點(diǎn)亮。其結(jié)果，從區(qū)域C向區(qū)域B的漏光較少，不能得到區(qū)域B中本來(lái)的背光源的亮度(明亮度)。因?yàn)閷?duì)于1個(gè)區(qū)域B來(lái)說(shuō)存在4個(gè)鄰接的周邊區(qū)域C，設(shè)每1個(gè)鄰接區(qū)域?qū)е陆档?%，則區(qū)域B的亮度降低到約80%。因此，本實(shí)施例中，使區(qū)域B的背光源亮度(LED光源的電流值)比現(xiàn)有的增大，以彌補(bǔ)亮度不足。即，對(duì)根據(jù)圖像信號(hào)確定的背光源亮度的設(shè)定值進(jìn)行修正，以使光源亮度增大約20%。通過(guò)該修正，能夠使區(qū)域B中的背光源亮度接近所期望的明亮度100%。
圖4是用于表示本實(shí)施例的亮度控制的顯示畫(huà)面的另一例，是多個(gè)高亮度區(qū)域相連的情況。
該情況也是在低亮度背景圖像(黑圖像)中顯示有高亮度圖像(白圖像)，但高亮度圖像遍及多個(gè)(此處為4個(gè))峰值亮度區(qū)域B中存在。這4個(gè)區(qū)域B相連，將其總稱(chēng)為 “連結(jié)區(qū)域B’”。該情況下的周邊區(qū)域，對(duì)應(yīng)于與連結(jié)區(qū)域B’鄰接的周邊的低亮度區(qū)域C。 該畫(huà)面例中存在8個(gè)周邊區(qū)域。
在該顯示畫(huà)面中，按照現(xiàn)有的區(qū)域控制，也是從區(qū)域C向連結(jié)區(qū)域B’的漏光較少， 區(qū)域B’中的亮度會(huì)降低。但是，該情況下降低到本來(lái)亮度的約90%左右。這是因?yàn)?，?duì)于 1個(gè)區(qū)域B來(lái)說(shuō)鄰接的周邊區(qū)域C減小為2個(gè)，與如圖3所示對(duì)于1個(gè)區(qū)域B存在4個(gè)周邊區(qū)域C的情況相比降低量減小。于是，本例中，以使連結(jié)區(qū)域B’中的背光源亮度(LED光源的電流值)增大約10%的方式進(jìn)行修正。通過(guò)該修正，能夠使連結(jié)區(qū)域B’中的背光源亮度接近所期望的明亮度100%。
圖5是表示本實(shí)施例中的顯示畫(huà)面的改善效果的圖，(a)是現(xiàn)有的區(qū)域控制的情況，(b)是本實(shí)施例的情況。此處表示高亮度區(qū)域孤立的情況，但高亮度區(qū)域連結(jié)的情況也是相同的。
在現(xiàn)有的控制中，被低亮度背景包圍的高亮度區(qū)域51的背光源亮度不足，不能夠顯示本來(lái)的亮度的高亮度圖像。對(duì)此，本實(shí)施例中，通過(guò)實(shí)施增大高亮度區(qū)域52的背光源亮度(LED光源的電流值)的修正，能夠以本來(lái)的明亮度來(lái)鮮明地顯示高亮度圖像。
圖6是比較圖5中的高亮度區(qū)域的背光源亮度的圖。橫軸表示周邊區(qū)域的圖像信號(hào)的亮度水平，縱軸表示高亮度區(qū)域的背光源亮度。現(xiàn)有的控制中，高亮度區(qū)域的背光源亮度比期望值降低了 20%，對(duì)此，能夠通過(guò)本實(shí)施例的控制(光源亮度的增大修正)來(lái)使其恢復(fù)為期望的亮度。其中，本實(shí)施例的控制，應(yīng)當(dāng)應(yīng)用于高亮度區(qū)域與周邊區(qū)域的亮度水平的差較大的情況下，即周邊區(qū)域的圖像信號(hào)的亮度水平為較低的范圍，例如20%以下的范圍內(nèi)。這是因?yàn)椋?dāng)應(yīng)用于亮度水平的差較小的情況時(shí)，高亮度區(qū)域的背光源亮度會(huì)被過(guò)度修正。由此，能夠與周邊區(qū)域的圖像信號(hào)的亮度水平的大小無(wú)關(guān)地，始終將高亮度區(qū)域的背光源亮度保持為期望的水平。此外，高亮度圖像的亮度不足，在視覺(jué)上與畫(huà)面整體的亮度水平APL相關(guān)。即，隨著畫(huà)面整體的亮度水平APL降低，高亮度圖像的亮度不足變得明顯，所以本實(shí)施例的控制在應(yīng)用于畫(huà)面整體的亮度水平APL為一定水平以下的情況下是有效的。
上述例子中，表示了高亮度區(qū)域孤立的情況和4個(gè)相連的情況，但在任意多個(gè)相連的情況下也是一樣的，只要根據(jù)連結(jié)數(shù)相應(yīng)地調(diào)整背光源亮度的增大量即可。
此外，在亮度控制中使高亮度區(qū)域的背光源亮度增大時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)。在使背光源LED的電流值增大時(shí)，以通常全白顯示時(shí)的值為基準(zhǔn)，以20 30 %的增大量作為限度。 這是因?yàn)樘岣叻逯盗炼葧?huì)相應(yīng)地?cái)U(kuò)大對(duì)周邊區(qū)域的光暈，所以要防止這一點(diǎn)。此外，全白顯示時(shí)的背光源的亮度(LED電流值)，由顯示裝置的耗電和LED的溫度設(shè)計(jì)決定，所以LED的電流值的增大量要考慮這些條件確定。此外，在增大了 LED的電流值，并在接近上限值的情況下長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，可能會(huì)超過(guò)LED的溫度設(shè)計(jì)和裝置的溫度設(shè)計(jì)的容許范圍。因此，利用峰值亮度計(jì)時(shí)器9測(cè)量持續(xù)使用時(shí)間，在亮度增大狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時(shí)間以上的情況下，使 LED電流值恢復(fù)為原來(lái)的設(shè)定值。
圖7是表示本實(shí)施例的亮度控制的流程圖。微機(jī)16在顯示畫(huà)面每次切換時(shí)進(jìn)行以下控制。
SlOl中，對(duì)圖像信號(hào)輸入部1輸入圖像信號(hào)。
S102中，區(qū)域內(nèi)亮度檢測(cè)部2對(duì)每個(gè)區(qū)域i檢測(cè)圖像信號(hào)的亮度水平x(i)。針對(duì)所有區(qū)域取得亮度水平x(i)。
S103中，APL計(jì)算部3計(jì)算畫(huà)面整體的亮度水平χ (i)的平均值A(chǔ)PL。
S104中，作為背光源的區(qū)域控制，區(qū)域控制部6根據(jù)每個(gè)區(qū)域i的亮度水平x(i) 相應(yīng)地設(shè)定背光源的亮度。例如，與各區(qū)域的亮度水平x(i)成比例地設(shè)定背光源的亮度。 將其稱(chēng)為“通常設(shè)定”。
S105中，區(qū)域控制部6將畫(huà)面整體的平均亮度水平APL與閾值a進(jìn)行比較。如果 APL彡a則前進(jìn)到S106。如果APL > a則返回S101，進(jìn)行下一個(gè)畫(huà)面的控制。閾值a例如設(shè)為20% (此處，設(shè)圖像信號(hào)的最大亮度水平為100%)。
S106中，峰值亮度檢測(cè)部4將各區(qū)域的亮度水平x(i)與閾值b進(jìn)行比較。如果在畫(huà)面內(nèi)存在X(i)彡b的區(qū)域則前進(jìn)到S107。如果畫(huà)面內(nèi)不存在x(i)彡b的區(qū)域則返回 SlOl。閾值b例如設(shè)為80%。
S107中，峰值亮度檢測(cè)部4將x(i)彡b的區(qū)域i確定為峰值亮度區(qū)域B。此夕卜， 如果多個(gè)區(qū)域B在畫(huà)面內(nèi)相連，則作為連結(jié)區(qū)域B’對(duì)待。設(shè)相連的區(qū)域數(shù)為η個(gè)。由此， 區(qū)域Β(或區(qū)域B’ )中的亮度水平X(B)彡b、x(B’ )彡b。
S108中，周邊亮度檢測(cè)部5將與區(qū)域B(或區(qū)域B’ )鄰接的區(qū)域確定為周邊區(qū)域 C。周邊區(qū)域C存在多個(gè)，對(duì)于孤立的區(qū)域B來(lái)說(shuō)，周邊區(qū)域C是4個(gè)。
S109中，周邊亮度檢測(cè)部5計(jì)算多個(gè)周邊區(qū)域C的亮度水平χ⑴的平均值x’ (C)。
Sl 10中，區(qū)域控制部6將周邊區(qū)域C的亮度水平平均值χ’ (C)與閾值c進(jìn)行比較。 如果χ’ (C)彡c則前進(jìn)到Slll。如果χ’ (C) > c則返回SlOl。閾值c例如設(shè)為10%。
Slll中，峰值亮度修正部7使峰值亮度區(qū)域B(或區(qū)域B’ )的背光源亮度、即LED 光源的電流值增大。增大量根據(jù)連結(jié)數(shù)η相應(yīng)地確定，如果η = 1則比通常設(shè)定增大20% 左右，η = 4則比通常設(shè)定增大10%左右。
S112中，峰值亮度計(jì)時(shí)器9測(cè)量使光源亮度增大點(diǎn)亮的持續(xù)時(shí)間t，與規(guī)定時(shí)間 tmax進(jìn)行比較。如果t彡tmax則前進(jìn)到S113。如果t < tmax則返回SlOl0 tmax例如設(shè)為1分鐘左右，但也可以根據(jù)光源亮度的增大量相應(yīng)地確定。
Sl 13中，區(qū)域控制部6使增大的光源亮度恢復(fù)為通常設(shè)定，返回SlOl。
根據(jù)上述流程圖，通過(guò)進(jìn)行亮度控制以使被低亮度背景包圍的高亮度區(qū)域的背光源亮度比通常值增大，能夠消除高亮度圖像的亮度不足。作為此時(shí)的條件，在高亮度區(qū)域的亮度水平為閾值b以上、周邊區(qū)域的亮度水平為閾值c以下，兩個(gè)區(qū)域邊界處的亮度差較大的情況下實(shí)施。此外，在畫(huà)面整體的亮度平均值A(chǔ)PL為閾值a以下的、視覺(jué)上圖像的亮度不足容易明顯的情況下實(shí)施。上述各閾值a、b、c的值是一例，根據(jù)顯示裝置的性能相應(yīng)地適當(dāng)設(shè)定即可。
[實(shí)施例2]
實(shí)施例2中，說(shuō)明在高亮度背景圖像內(nèi)的低亮度圖像顯示中的低亮度區(qū)域的亮度控制。
圖8是用于表示本實(shí)施例的亮度控制的顯示畫(huà)面的一例，是孤立地存在1個(gè)低亮度區(qū)域的情況。
畫(huà)面被劃分為12X6個(gè)區(qū)域，在高亮度背景圖像(白圖像)中顯示低亮度圖像(黑圖像)。設(shè)低亮度圖像存在于1個(gè)區(qū)域E中，并將該區(qū)域E稱(chēng)為“峰值亮度區(qū)域”。此外，將與峰值亮度區(qū)域E鄰接的周邊的高亮度圖像的區(qū)域F稱(chēng)為“周邊區(qū)域”。該畫(huà)面例中存在4 個(gè)周邊區(qū)域F。
該顯示畫(huà)面中，按照現(xiàn)有的區(qū)域控制，區(qū)域E的背光源亮度較暗地點(diǎn)亮，區(qū)域F的背光源亮度較亮地點(diǎn)亮。其結(jié)果，從區(qū)域F向區(qū)域E的漏光較多，會(huì)發(fā)生區(qū)域E的圖像比本來(lái)變亮的黑色泛白現(xiàn)象。因?yàn)閷?duì)于區(qū)域E來(lái)說(shuō)存在4個(gè)鄰接的周邊區(qū)域F，設(shè)每1個(gè)鄰接區(qū)域漏入5%，則區(qū)域E的亮度增大約20%。于是，本實(shí)施例中，使區(qū)域E的背光源亮度(LED 光源的電流值)比現(xiàn)有的減小，以消除區(qū)域E的圖像的黑色泛白。即，對(duì)根據(jù)圖像信號(hào)確定CN 102543013 A的背光源亮度的設(shè)定值進(jìn)行修正，以使亮度水平減小約20%。但是，在區(qū)域E的背光源亮度的設(shè)定值已經(jīng)接近0%的情況下，不能夠進(jìn)一步減小區(qū)域E的光源亮度。該情況下，使周邊區(qū)域F的背光源亮度比現(xiàn)有減小。通過(guò)該修正，能夠使區(qū)域E中的背光源亮度接近期望的明亮度0%。
上述例子中，表示了低亮度區(qū)域E孤立的情況，但任意多個(gè)相連的情況下也是相同的，根據(jù)連結(jié)數(shù)相應(yīng)地調(diào)整背光源亮度的減小量即可。
此外，由于本實(shí)施例的亮度控制是減小背光源亮度(光源LED的電流值)，所以不需要另外考慮LED的溫度設(shè)計(jì)和裝置的溫度設(shè)計(jì)的容許范圍。因此，不需要對(duì)使用持續(xù)時(shí)間設(shè)置限制。
圖9是表示本實(shí)施例的亮度控制的流程圖。微機(jī)16在顯示畫(huà)面每次切換時(shí)進(jìn)行以下控制。
S201中，對(duì)圖像信號(hào)輸入部1輸入圖像信號(hào)。
S202中，區(qū)域內(nèi)亮度檢測(cè)部2對(duì)每個(gè)區(qū)域i檢測(cè)圖像信號(hào)的亮度水平χ (i)。針對(duì)所有區(qū)域取得亮度水平x(i)。
S203中，APL計(jì)算部3計(jì)算畫(huà)面整體的亮度水平χ (i)的平均值A(chǔ)PL。
S204中，作為背光源的區(qū)域控制，區(qū)域控制部6根據(jù)每個(gè)區(qū)域i的亮度水平χ (i) 相應(yīng)地設(shè)定背光源的亮度。例如，與各區(qū)域的亮度水平x(i)成比例地設(shè)定背光源的亮度。 將其稱(chēng)為“通常設(shè)定”。
S205中，區(qū)域控制部6將畫(huà)面整體的平均亮度水平APL與閾值d進(jìn)行比較。如果 APL彡d則前進(jìn)到S206。如果APL < d則返回S201，進(jìn)行下一個(gè)畫(huà)面的控制。閾值d例如設(shè)為80%。
S206中，峰值亮度檢測(cè)部4將各區(qū)域的亮度水平x(i)與閾值e進(jìn)行比較。如果在畫(huà)面內(nèi)存在x(i) < e的區(qū)域則前進(jìn)到S207。如果畫(huà)面內(nèi)不存在x(i) < e的區(qū)域則返回 S201。閾值b例如設(shè)為20%。
S207中，峰值亮度檢測(cè)部4將x(i) Se的區(qū)域i確定為峰值亮度區(qū)域E。此外， 如果多個(gè)區(qū)域E在畫(huà)面內(nèi)相連，則作為連結(jié)區(qū)域E’對(duì)待。設(shè)相連的區(qū)域數(shù)為η個(gè)。由此， 區(qū)域Ε(或區(qū)域Ε’ )中的亮度水平X(E) ( e、x(E’ ) ( e。
S208中，周邊亮度檢測(cè)部5將與區(qū)域E(或區(qū)域Ε’ )鄰接的區(qū)域確定為周邊區(qū)域 F。周邊區(qū)域F存在多個(gè)，對(duì)于孤立的區(qū)域E來(lái)說(shuō)，周邊區(qū)域F是4個(gè)。
S209中，周邊亮度檢測(cè)部5計(jì)算多個(gè)周邊區(qū)域F的亮度水平χ⑴的平均值x’ (F)。
S210中，區(qū)域控制部6將周邊區(qū)域F的亮度水平平均值χ’(F)與閾值f進(jìn)行比較。 如果X，(F)彡f則前進(jìn)到S211。如果X，(F) <f則返回S201。閾值f例如設(shè)為90%。
S211中，峰值亮度修正部7判定峰值亮度區(qū)域B(或區(qū)域B’)的背光源亮度是否能夠降低。即，如果S204中的通常設(shè)定是0%左右則不能降低。如果能夠降低則前進(jìn)到S212。 如果不能降低則前進(jìn)到S213。
S212中，使峰值亮度區(qū)域B(或區(qū)域B’)的背光源亮度、即LED光源的電流值減小。 減小量根據(jù)連結(jié)數(shù)η相應(yīng)地確定，如果η = 1則比通常設(shè)定減小20%左右，η = 4則比通常設(shè)定減小10%左右。然后返回S201。
S213中，使周邊區(qū)域F的背光源亮度、即LED光源的電流值減小。減小量與連結(jié)數(shù)η相應(yīng)地決定，如果η = 1則比通常設(shè)定減小20%左右，η = 4則比通常設(shè)定減小10% 左右。然后返回S201。
根據(jù)上述流程圖，通過(guò)進(jìn)行亮度控制以使被高亮度背景包圍的低亮度區(qū)域或者與低亮度區(qū)域鄰接的周邊區(qū)域的背光源亮度比通常值減小，能夠消除低亮度圖像的黑色泛白。作為此時(shí)的條件，在低亮度區(qū)域的亮度水平為閾值e以下、周邊區(qū)域的亮度水平為閾值 f以上，兩個(gè)區(qū)域邊界處的亮度差較大的情況下實(shí)施。此外，在畫(huà)面整體的亮度平均值A(chǔ)PL 為閾值d以上的、視覺(jué)上圖像的黑色泛白容易明顯的情況下實(shí)施。上述各閾值d、e、f的值是一例，根據(jù)顯示裝置的性能相應(yīng)地適當(dāng)設(shè)定即可。
以上說(shuō)明中，對(duì)于本發(fā)明的背光源的亮度控制，分為低亮度背景圖像內(nèi)的高亮度圖像顯示和高亮度背景圖像內(nèi)的低亮度圖像顯示這2個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但這2種亮度控制既能夠單獨(dú)進(jìn)行也能夠組合進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，具有顯示圖像的液晶面板和對(duì)該液晶面板照射光的背光源，該液晶顯示裝置的特征在于所述液晶面板的顯示畫(huà)面被劃分為多個(gè)區(qū)域，所述背光源由與該區(qū)域?qū)?yīng)的多個(gè)背光源單元構(gòu)成，該液晶顯示裝置具備區(qū)域控制部，基于所述各區(qū)域的圖像信號(hào)的亮度水平，個(gè)別地設(shè)定對(duì)應(yīng)的背光源單元的光源亮度；峰值亮度檢測(cè)部，檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的亮度水平為第一閾值以上的峰值亮度區(qū)域； 周邊亮度檢測(cè)部，檢測(cè)與所述峰值亮度區(qū)域鄰接的周邊區(qū)域的亮度水平；和峰值亮度修正部，對(duì)所述區(qū)域控制部所設(shè)定的背光源單元的光源亮度進(jìn)行修正，其中， 該峰值亮度修正部，在所述周邊區(qū)域的亮度水平的平均值為第二閾值以下時(shí)，以使得與所述峰值亮度區(qū)域?qū)?yīng)的背光源單元的光源亮度增大的方式進(jìn)行修正。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于具備對(duì)顯示畫(huà)面整體的圖像信號(hào)的亮度水平(APL)進(jìn)行檢測(cè)的APL檢測(cè)部， 所述峰值亮度修正部，在所述APL為第三閾值以下時(shí)，以使得與所述峰值亮度區(qū)域?qū)?yīng)的背光源單元的光源亮度增大的方式進(jìn)行修正。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述峰值亮度檢測(cè)部，在檢測(cè)出的所述峰值亮度區(qū)域η個(gè)相連而存在時(shí)，將其作為連結(jié)區(qū)域?qū)Υ?，所述周邊亮度檢測(cè)部，對(duì)與所述連結(jié)區(qū)域鄰接的周邊區(qū)域的亮度水平進(jìn)行檢測(cè)， 所述峰值亮度修正部，以使得與所述連結(jié)區(qū)域?qū)?yīng)的背光源單元的光源亮度按照連結(jié)數(shù)η而增大的方式進(jìn)行修正。
4.如權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于 具備測(cè)量使所述背光源單元的光源亮度增大后持續(xù)使用的時(shí)間的計(jì)時(shí)器，所述區(qū)域控制部，在所述背光源單元的亮度增大狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時(shí)間以上時(shí)，使該背光源單元的光源亮度恢復(fù)為原來(lái)的設(shè)定值。
5.一種液晶顯示裝置，具有顯示圖像的液晶面板和對(duì)該液晶面板照射光的背光源，該液晶顯示裝置的特征在于所述液晶面板的顯示畫(huà)面被劃分為多個(gè)區(qū)域，所述背光源由與該區(qū)域?qū)?yīng)的多個(gè)背光源單元構(gòu)成，該液晶顯示裝置具備區(qū)域控制部，基于所述各區(qū)域的圖像信號(hào)的亮度水平，個(gè)別地設(shè)定對(duì)應(yīng)的背光源單元的光源亮度；峰值亮度檢測(cè)部，檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的亮度水平為第四閾值以下的峰值亮度區(qū)域； 周邊亮度檢測(cè)部，檢測(cè)與所述峰值亮度區(qū)域鄰接的周邊區(qū)域的亮度水平；和峰值亮度修正部，對(duì)所述區(qū)域控制部所設(shè)定的背光源單元的光源亮度進(jìn)行修正，其中， 該峰值亮度修正部，在所述周邊區(qū)域的亮度水平的平均值為第五閾值以上時(shí)，以使得與所述峰值亮度區(qū)域?qū)?yīng)的背光源單元的光源亮度減小的方式進(jìn)行修正。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其特征在于具備對(duì)顯示畫(huà)面整體的圖像信號(hào)的亮度水平(APL)進(jìn)行檢測(cè)的APL檢測(cè)部， 所述峰值亮度修正部，在所述APL為第六閾值以上時(shí)，以使得與所述峰值亮度區(qū)域?qū)?yīng)的背光源單元的光源亮度減小的方式進(jìn)行修正。
7.如權(quán)利要求5或6所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述峰值亮度檢測(cè)部，在檢測(cè)出的所述峰值亮度區(qū)域η個(gè)相連而存在時(shí)，將其作為連結(jié)區(qū)域?qū)Υ?，所述周邊亮度檢測(cè)部，對(duì)與所述連結(jié)區(qū)域鄰接的周邊區(qū)域的亮度水平進(jìn)行檢測(cè)， 所述峰值亮度修正部，以使得與所述連結(jié)區(qū)域?qū)?yīng)的背光源單元的光源亮度按照連結(jié)數(shù)η而減小的方式進(jìn)行修正。
8.如權(quán)利要求5 7中任意一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述峰值亮度修正部，在不能夠減小與所述峰值亮度區(qū)域?qū)?yīng)的背光源單元的光源亮度時(shí)，以使得與所述周邊區(qū)域?qū)?yīng)的背光源單元的光源亮度減小的方式進(jìn)行修正。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，在液晶顯示裝置的區(qū)域控制中，防止因區(qū)域之間的背光源照明光的漏入而引起的亮度不足和黑色泛白。峰值亮度檢測(cè)部(4)，檢測(cè)亮度水平為第一閾值以上的峰值亮度區(qū)域，周邊亮度檢測(cè)部(5)，檢測(cè)與峰值亮度區(qū)域鄰接的周邊區(qū)域的亮度水平，峰值亮度修正部(7)，在周邊區(qū)域的亮度水平為第二閾值以下時(shí)，使峰值亮度區(qū)域的背光源的光源亮度增大?；蛘撸逯盗炼葯z測(cè)部(4)，檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的亮度水平為第四閾值以下的峰值亮度區(qū)域，周邊亮度檢測(cè)部(5)，檢測(cè)與峰值亮度區(qū)域鄰接的周邊區(qū)域的亮度水平，峰值亮度修正部(7)，在周邊區(qū)域的亮度水平為第五閾值以上時(shí)，使峰值亮度區(qū)域的背光源的光源亮度減小。
文檔編號(hào)G09G3/36GK102543013SQ20111036096
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者久保田秀直, 巖佐浩 申請(qǐng)人:日立民用電子株式會(huì)社